基于三维几何模型的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台制造技术

本发明专利技术公开了基于三维几何模型的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台，包括煤矿生产数据收集模块、实体场景建模模块、场景合成模块、VR交互模块及实时性程序开发模块。本发明专利技术提高安全培训教学质量，利用VR技术构建虚拟现实环境，则能给学员提供一个将知识转化为技能的实践平台；提高培训人员学习效率；利用VR技术构建的虚拟现实环境里，学员完成给定的任务，以互动的操作，提高学员学习积极性，在潜移默化中提高学员操作技能水平，提高安全经济效益，通过构建虚拟矿井环境提高员工安全操作技能水平，提高煤矿企业安全经济效益；提高煤矿安全生产水平，通过虚拟现实培训系统的应用，提高员工安全操作水平。高员工安全操作水平。高员工安全操作水平。

【技术实现步骤摘要】
基于三维几何模型的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台


[0001]本专利技术涉及煤矿安全生产过程VR仿真
，具体来说，涉及基于三维几何模型的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台。

技术介绍

[0002]近年来，虚拟现实技术为矿山安全生产、优化设计及矿工技术培训等技术手段提供了安全保障。在国外，矿工们逐渐开始抛弃传统的复杂培训课程，而更加乐于接受一些叫做“Safety Jail”的课程，这些课程提供了以虚拟现实模拟为基础的安全管理和培训，矿工们坐在教室内，通过虚拟环境获得培训必备的技能和知识。
[0003]此外，虚拟现实模拟装置可以为矿工模拟出具有真实感的操作环境，并提供设备操作的整个过程，其与增强现实技术相结合，可以为矿工提供更加强大的设备培训和员工训练。例如，矿工通过“数字眼镜”查看出现故障的机器。电脑会给出非常详细的且有动画演示的维修步骤，矿工不需要亲自去检查机器，完全由电脑来检查并处理数据，对于井下的安全操作规程可以像玩游戏一样亲身体会和学习；除了可以自动演示整个综采工艺过程外，还可以借助于鼠标、键盘进行简单的人机交互，控采煤机的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于三维几何模型的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台，其特征在于，包括煤矿生产数据收集模块、实体场景建模模块、场景合成模块、VR交互模块及实时性程序开发模块；所述煤矿生产数据收集模块，用于收集煤矿采集地层、巷道及施工设备数据的实体场景数据信息；所述用于收集煤矿采集地层、巷道及施工设备数据的实体场景数据信息还包括以下步骤：获取煤矿的井下施工图及矿工的工作地点定位图；根据煤矿的井下施工图，收集煤矿构造及地层的数据信息；根据矿工的工作地点定位图，收集矿工的人员定位及机电设备的数据信息；将矿构造及地层的数据信息与矿工的人员定位及机电设备的数据信息，通过向实体场景建模模块输出对应数据信息，实现数据漫游、信息查询及数据分析的功能；所述实体场景建模模块，用于接收煤矿生产数据收集系统的实体场景数据，基于实体场景数据配置加权移动平均值的仿真煤矿生产建模数据，执行实体场景与仿真煤矿生产建模数据的模型转换，并得到实体场景；其包括以下步骤：接收所述对应数据信息，将对应数据信息输入建模工具，获取模拟分析结果，通过计算加权移动平均值确定相关范围，并获得初始化的实体场景结构分布模型；所述计算加权移动平均值的计算公式为：Q＝eQ
n
+e(1
‑
e)Q
n
‑1+e(1
‑
e)2Q
n
‑2+
…
；其中，Q表示加权移动平均值，n表示输入的数据数量，Q
n
表示输入的数据数量为n时的数据，e为权重，且e＝1/n；根据初始化的实体场景结构分布模型范围进行数据改进，建立判断数据趋势的曲线模型；根据曲线计算的弹性变化值，变换弹性范围；其中，所述弹性变化值的计算公式为：其中，T表示弹性变化值，Q表示加权移动平均值，i表示差值区间的两个端点值的平均值；根据所述变换弹性范围判断数据模拟后，计算的实体场景分析数据；根据所述实体场景分析数据的滞后情况，输出最终的实体场景；所述场景合成模块，用于利用开源三维软件blender完成实验专业模型的构建工作，并根据VR交互设备的操控对实体场景的建模文件进行调整；所述VR交互模块，用于通过操控场景合成模块来读取实体场景模型文件，并利用UML对所述实体场景的建模文件进行调整，采用Unity3D完成三维场景的建模；所述实时性程序开发模块，用于与VR交互设备之间建立数据通信，并对调整后的实体场景模型文件进行仿真计算，采用JavaScript生成实时性自动调整程序。2.根据权利要求1所述的基于三维几何模型的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台，其特征在于，所述实体场景建模模块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖潇，杜伟，赵一鸣，陈闯，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：